專利名稱：檢測再充電電池存在的方法與裝置的制作方法
本申請要求2002年7月31提交、題為“Method and Apparatus for Detectingthe Presence of Rechargeable Batteries”的美國專利申請NO.60/399,881的優(yōu)先權(quán)，其整個揭示內(nèi)容通過引用包括在這里。
關(guān)于受聯(lián)邦政府資助的研發(fā)的申明發(fā)明背景本發(fā)明涉及電化學(xué)電池，尤其涉及自動確定可充電電池的存在和鑒別電池種類的方法與裝置。
大量便攜電子設(shè)備可用電池操作，用來操作這類設(shè)備的電池通常插入內(nèi)腔或接到設(shè)備的外表面。這類設(shè)備歷來依靠原電池供電，而原電池用完后就被廢棄。后來開發(fā)的鎳鎘等二次電池供電池操作的設(shè)備使用，用完后可再充電使用。之后，鎳金屬氫化物、鋰離子與再充電堿性電池被作為鎳鎘電池的替代物。
有些設(shè)備具有自動充電功能，例如蜂窩電話電池充電時只要把電話直接插入電氣插口，無須先從設(shè)備里取出電池。其它設(shè)備則要求用戶取出再充電電池，再用外部充電設(shè)備對其再充電。為保持與電池操作設(shè)備中原電池的互換性，把二次電池的大小與形狀做成同其原電池一樣。這樣有一風(fēng)險，即用戶會無意中把原電池裝入充電設(shè)備，而把該電池錯當(dāng)為二次電池。在對原電池加充電電流和/或電壓時，累計的熱量與壓力會以不可預(yù)測的方式造成電池失效。
另外，還引入了具有不同充電功能的二次電池，有些電池(快充電電池)比其它電池(慢充電電池)能接受更高的充電電流與電壓而不毀于高的內(nèi)壓力。
因此，為防止對原電池充電，希望生產(chǎn)具有能為充電設(shè)備識別的標(biāo)識標(biāo)記的二次電池，還希望充電器在被識別二次電池當(dāng)中識別各種特性并相應(yīng)地施加充電電流或電壓。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明揭示的一種電池充電系統(tǒng)包括一具有正負端子端部的二次電池和一條包繞至少一部分電池外表面的電阻媒體帶。充電器的第一對觸點適合接合電池的正負端子端部，第二對觸點檢測帶的存在。只在檢出帶時，充電器才自動地向電池供電荷。
本發(fā)明的諸方面并不規(guī)定由權(quán)利要求所提出的本發(fā)明范圍。以下描述參照了諸附圖，附圖是發(fā)明的組成部分，圖中以示例而非限制的方式示出本發(fā)明諸優(yōu)選的實施例。這些實施例并不限定本發(fā)明的范圍，該范圍由權(quán)利要求規(guī)定。
附圖簡介現(xiàn)在參照以下附圖，圖中相同的標(biāo)號對應(yīng)于相同的元件，其中

圖1是配用按本發(fā)明優(yōu)選實施例構(gòu)建的電阻帶的電化學(xué)電池；圖2A是裝在圖1所示電池內(nèi)的壓敏開關(guān)的截面?zhèn)日晥D，開關(guān)處于閉合位置；圖2B是圖2A所示開關(guān)的截面?zhèn)日晥D，開關(guān)處于斷開位置；圖4是圖1所示電池的局部截面?zhèn)日晥D；圖5是按優(yōu)選實施例構(gòu)制的電池充電器透視圖；圖6是按本發(fā)明另一實施例構(gòu)制的充電器的俯視透視圖；圖8是圖5和圖6所述充電器的不完全的截面?zhèn)日晥D；圖9是圖8所述裝有AA級電池的充電器不完全的截面?zhèn)日晥D；圖10是圖8所示裝有AAA級電池的充電器不完全的截面?zhèn)日晥D；圖11是電阻檢測觸點與按優(yōu)選實施例構(gòu)制的電壓檢測開關(guān)的分解透視圖；圖12是沿圖10中線12-12截取的電壓檢測開關(guān)的側(cè)正視圖；圖13是圖11所示電阻檢測觸點的側(cè)正視圖；圖14是沿圖10中線14-14截取的充電器充電艙的端部正視圖；圖15是沿圖10中線15-15截取的截面端部正視圖，示出電阻檢測觸點；圖16是按本發(fā)明另一實施例構(gòu)制的電池充電組件的示意截面?zhèn)日晥D；圖17是一部分托架的透視圖，托架支持置于圖16所示充電器內(nèi)的電池；圖18是按優(yōu)選實施例并聯(lián)充電的四只電池的示意圖；圖19是表示優(yōu)選實施例電池充電子程序的流程圖；和圖20是按優(yōu)選實施例電池帶電阻的分壓電路的示意圖。
優(yōu)選實施例的詳細描述參照圖1，AA級鎳金屬氫化物再充電電池10具有正負端頭19與39。電池10配置成接受比常規(guī)二次電池高的充電電流，通過以下說明就清楚了。但本發(fā)明顯然同樣適用于再充電鎳基電池、堿金屬電池、再充電鋰電池、再充電鉛酸性電池或任何其它二次電化學(xué)電池，而且雖然圖示的是AA級電池，但本發(fā)明顯然同樣適用于其它級的電池，如AAA、C與D級電池。
現(xiàn)在參照圖2A，軸向伸展電池10包括帶閉端(未示出)的管殼12和設(shè)置程與閉端相對處于軸向下游的開端13。帽組件31包括固定于負管殼12開端用來封閉電池的正端頭帽18。具體而言，端帽組件31與管殼12的開端在大小和形狀方面適合，在組裝圓柱形再充電金屬氫化物電池期間，通過使管殼12的負端卷曲，端帽組件31被密封地容納在該開端內(nèi)。管殼閉端很平常，未示出。
電池10包括壓敏開關(guān)11，它使正(如氫氧化鎳)電極14與正端帽18置于可拆的電連接。負電極21(如氫化物電極)與管殼12成電連接，而堿性電解液(如氫氧化鉀)則單獨或與其它堿金屬氫氧化物組合在一起。諸電極置于內(nèi)腔15內(nèi)，用隔板16分開。包括本發(fā)明的管殼12與端帽組件31的電池，在其內(nèi)部還包括普通的正負繞制電極14與21，當(dāng)然這些電極的相對尺寸可調(diào)節(jié)成符合電池的物理與電氣指標(biāo)。
正端帽18有一突起20，其大小與形狀可對電池10設(shè)置一正端子。壓敏開關(guān)11包括一柔性的非導(dǎo)電單穩(wěn)態(tài)構(gòu)件，做成索環(huán)22的形式，其大小與形狀適合緊配在開端13內(nèi)。索環(huán)包括徑向外密封件25、內(nèi)套節(jié)27和基本上徑向延伸把密封件接到套節(jié)的臂29。索環(huán)22還包括位于中央通過套節(jié)27軸向延伸的孔15，其中有一導(dǎo)電的線軸形連接器24，具有一對相對設(shè)置程徑向延伸的外凸緣23。索套22的外表面與端頭帽18的內(nèi)表面之間的空間在端帽組件31中形成腔17。
連接器24固定在索套22的孔中，使導(dǎo)電連接器與索套一起移動。在圖示實施例中成為金屬墊圈的第一環(huán)形導(dǎo)電觸點26，包圍著連接器24的套節(jié)，其上表面與上凸緣23電接觸。第二環(huán)形導(dǎo)電觸點28(也是金屬墊圈)包圍索環(huán)，沿軸向位于上游并靠近第一觸點26。第一和第二觸點26、28是圖2A中的圓板，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然知道，它們可以取其它形狀。觸點28的上表面43與端帽電連接，并以可卸的方式與第一觸點26的底面作機械(因而電氣)連接。
索環(huán)22可用對電池化學(xué)特性無不利影響的任何足夠柔性的非導(dǎo)電惰性材料構(gòu)成，合適的材料包括但不限于聚丙烯、聚烯烴與尼龍及其同等材料。
索環(huán)22的外密封件25包括向上向內(nèi)徑向延伸的外圍唇38，其形狀和大小做成與管殼開端形成氣密密封，在電池內(nèi)外部之間設(shè)置一障礙。唇38還在外密封件25中局部形成一設(shè)置端頭帽18的外端與第二觸點28的腔。唇38呈現(xiàn)的徑向外凸面允許在電池組裝期間使管殼12在索環(huán)22上卷曲。當(dāng)管殼12的軸向下游端在組裝中在索環(huán)22上卷曲時，在索環(huán)22、第二觸點28與端頭帽18之間形成氣密密封，把電池內(nèi)部與周圍環(huán)境隔開。為加強密封，還可在端帽組件31與管殼12之間應(yīng)用柏油或瀝青等選用的密封劑。
在電池內(nèi)部，柔性導(dǎo)電接片30把導(dǎo)電連接器24電氣連接至正電極14。導(dǎo)電連接器24是一種小眼孔或鉚釘，使其兩端卷曲而固定在中央孔內(nèi)，形成固定索環(huán)22的套節(jié)27與第一觸點26的凸緣23。導(dǎo)電連接器24與第一觸點26保持電氣與物理的接觸，有助于導(dǎo)電連接器24固定就位。
圖2A示出低壓態(tài)的端帽組件，索環(huán)22處于其穩(wěn)定位置。在該低壓態(tài)時，正電極14通過導(dǎo)電接片30、連接器24、第一觸點26與第二觸點28同正端帽18電氣連接，因而通過對電池引入再充電電流或電壓可對該電池充電。有利的是，在電池內(nèi)的內(nèi)壓積累到超過預(yù)定閾值時，索環(huán)22在軸向下游沿箭頭A的方向彎曲(可逆)，使壓敏開關(guān)從圖2A所示的第一位置偏置到圖2B所示的第二位置。顯然，該預(yù)定閾值依賴于使用的充電類型(如恒流、恒壓等)，還取決于索環(huán)選用的材料和臂29的厚度于撓性。
現(xiàn)在參照圖2B，當(dāng)電池的內(nèi)壓超出預(yù)定閾值足以彎曲索環(huán)22時，套節(jié)27軸向向下移動，因而也相對于第二觸點28使第一觸點軸向向下移動，消除其間的電氣連接。由于開關(guān)11斷開，突起20的電氣連接不再傳到電池內(nèi)的電極14，還防止了充電，直到過壓狀態(tài)平息而開關(guān)閉合再繼續(xù)充電。
另外，也可在突起20形成的內(nèi)腔里設(shè)一絕緣過壓檔塊32。過壓檔塊32還可在需要時預(yù)載觸點壓力，在電池內(nèi)壓高時限制導(dǎo)電連接器24沿突起20的方向移動。還可有選擇地在第二觸點28與端頭帽18之間設(shè)置一止動墊圈34，以抑制第二觸點在索環(huán)22彎曲時移動，從而在高壓態(tài)期間確保兩觸點間的電氣連接。
圖2A-B還示出一選用的安全系統(tǒng)，用于在過壓狀態(tài)排放電池的過多壓力(氣體)。具體而言，導(dǎo)電連接器24可形成一通過其軸向延伸的位于中央的減壓通道36，因而電極產(chǎn)生的氣體能從電池內(nèi)部15向下軸向流動，并通過通道36流到端帽內(nèi)部17。端帽18也形成一個或多個通過其延伸的出口35，使氣體從端帽組件31流向外部環(huán)境。出口針對不希望的漏泄用適合在預(yù)選的壓力等級下的抗拉強度的密封件(未示出)緊固，以排出電池里的氣體。密封為可逆或不可逆。
或者，出口35對環(huán)境永久打開，此時堵住減壓通道36，對電池內(nèi)部保持可逆的氣密密封。具體地說，若過壓檔塊32用合適的可形變塑料如橡膠構(gòu)成，也可把它當(dāng)作過壓排放控制件，用來密封減壓通道36和出口35(若對環(huán)境不打開)。除了圖示的可形變材料外，可開啟地堵塞減壓通道的其它結(jié)構(gòu)還包括但不限制賽頭或彈簧。當(dāng)電池內(nèi)壓升到足夠高時，檔塊立即離開通道36和出口35，從電池內(nèi)部到外部環(huán)境形成一減壓通路。排放系統(tǒng)釋放電池內(nèi)壓的壓力，依賴于電池能承受多大的內(nèi)壓；過壓檔塊32的塑料根據(jù)要排放的壓力選擇，但在低壓下要保持牢固就位。一般而言，對于金屬氫化物再充電電池，安全排放系統(tǒng)響應(yīng)的電池內(nèi)壓為600psig或以上，一般為1000～1200psig。
減壓通路通過通道36和出口35的開閉可以是可逆，但也可做成不可逆，即在第一次升壓后，用一塊其形狀或尺寸或位置不能復(fù)原的材料有效地堵住減壓通路。顯然，在可逆和不可逆的兩種排放系統(tǒng)中，可使用不是本文揭示的其它塊料。
很清楚，電池10能接收比目前常規(guī)二次電池更高的充電電流而不會因積累過量的電池內(nèi)壓造成故障。因此，希望在充電器中能自動地檢測電池10并把它與其它二次電池區(qū)分開來，以根據(jù)被檢電池種類施加合適的充電電流。
因此，現(xiàn)在參照圖1和3，具體地說，電池20的外圍被載有電池識別標(biāo)記的標(biāo)牌50包圍，該標(biāo)記可被電池充電器100(見圖5)檢測。標(biāo)牌50整體呈矩形或方形，包括一對相對縱向延伸的邊緣52，邊緣52連接第一橫向延伸邊緣54和相對橫向延伸邊緣56。通過使縱向邊緣52連在一起(可重迭)形成一環(huán)形套筒，把標(biāo)牌50裝到電池管殼12的外表面上。標(biāo)牌的取向使橫緣54接近電池10的正端19，橫緣56接近電池10的負端39。
標(biāo)牌50電氣絕緣，電阻為500kΩ～1MΩ或以上，這是常規(guī)電池標(biāo)牌的典型阻值范圍。帶53在相對的縱緣52之間延伸，接近橫延伸緣56。帶53較佳地略偏離橫緣56，縱向?qū)捈s5mm。帶53較佳地包含導(dǎo)電碳墨，碳墨用轉(zhuǎn)輪凹版印刷工藝印到標(biāo)牌50，或以曲面印刷法直接印到標(biāo)牌50上。因此，當(dāng)標(biāo)牌50卷成套筒裝到電池管殼外圍上時，該帶就接近電池10的負端39。帶53具有預(yù)定范圍內(nèi)的電阻并相對電池負端子39位于預(yù)定位置，使充電器100檢測帶53的存在，測量標(biāo)識電池10的電阻以適合接受特定的充電電流。墨28的電阻還可識別出電池尺寸、化學(xué)特性、種類和/或容量。
顯然，帶53實際上可置于電池10的任一地方，如接近正端頭19或位于端頭19與39之間。優(yōu)選負端頭39有幾個理由。首先，一般有一外殼元件并且與電路板緊密接觸。其次，電池10中間的大表面區(qū)可保持對氣流無限制的開放，從而更快地冷卻電池10，更快更完整地對它充電。再者，電池負端的標(biāo)牌50在制造中不繞電池端部收縮，因而消除了對圍繞電池端部收縮外部印刷標(biāo)牌53作處理美化的困難。最后，當(dāng)將電池10并排裝入封殼時，電池10的負端碰撞擦傷標(biāo)牌53的概率最小。
帶53的電阻比金屬容器12大，但比標(biāo)牌50小，故可被充電器100識別。在一實施例中，充電器測定帶53的電阻在預(yù)定范圍內(nèi)，指示存在二次電池。另外，可以制造幾種帶，每種帶具有預(yù)定的獨特電阻，該獨特電阻等級專用于一組電池尺寸、容量、化學(xué)特性，還可將普通再充電電池同能接受高充電電流以快速充電的那些再充電電池(如上述的種類)區(qū)分開來。
根據(jù)該優(yōu)選的實施例，帶53包括SS24600(在附錄A-1中再描述)或ElectrodagRPD-034(在附錄A-2中再描述)或者兩種都包括，二者均購自Acheson Colloids公司(Port Huron，MI)。帶53可以構(gòu)成SS24600與PD-034的混合物，或構(gòu)成每種材料的許多獨立堆迭的層(即垂向迭加)?；蛘撸瑤?3包括任一其它合適的涂層，包括附錄A-3所標(biāo)出的輪轉(zhuǎn)凹版印刷與曲面印刷的涂層。下列美國專利還描述了合適的涂層與涂層材料題為“Silver CoatingCompostion for the Use in Electronic Applications and the Like”的專利NO.4,518,524；和題為“Surface Mount Conductive Adhesives”的專利NO.5,395,876，它們的全部內(nèi)容通過引用包括在這里。需要的話，帶53還可呈透明或被著色。
若帶53是混合物，則兩種材料的比值將決定帶的電阻率，層厚度將決定帶53的總電阻，顯然，碳基SS24600的電阻比銀基PD-034高得多。另參照，帶53可以涂上選用的耐磨薄層58。
若帶53包括許多SS24600與PD-034的迭層，則每一層的厚度將決定帶53的總電阻。顯然，選用的外層58可以含銀。雖然銀降低了帶53對磨擦的敏感性，但是銀也減小了帶53的電阻率。因此，若使用獨立的層，則外層58最好包括PD-034與SS24600的混合物，因為外層58要提供必要的耐磨性，同時以縱向距離呈現(xiàn)出足夠的電阻，迫使電流徑向流過置于給出層58小厚度的外層58下面諸層，從而能可靠地測量帶電阻。
因此，可在若干窄范圍電阻等級之一內(nèi)構(gòu)制帶53，這些電阻等級為給定的電池大小、容量、化學(xué)特性和電池種類所專用。例如，若把兩種材料混合成單一復(fù)合層，與銀基PD-034相比，大量更高電阻率的SS24600將在同等印刷材料厚度下得到更高的電阻。PD-034與SS24600較高的比率將相反地減小該電阻。增減帶53的厚度，也會相應(yīng)地增減該電阻。因此，根據(jù)其尺寸、容量、化學(xué)特性與充電能力，可以大量生產(chǎn)其預(yù)定比率和相應(yīng)的預(yù)定電阻率適合印在被指定對應(yīng)于給定電阻的電池標(biāo)牌上的帶。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然知道，還可利用印在一個或多個PD-034印刷層頂部的一個或多個獨立的SS24600層，實現(xiàn)帶53預(yù)定的電阻。本領(lǐng)域還知道，獨立印刷層的厚度會影響所得到的印刷材料的電阻率，因而也影響最終的帶電阻。還將明白，可對帶53徑向的外緣加一附加保護層(未示出)，從而形成一突起表面以增加耐磨性，同時使有選擇的耐磨表面容易在帶電阻測量時被接觸。本領(lǐng)域發(fā)技術(shù)人員同樣會明白，對更會導(dǎo)電的墨添加很少導(dǎo)電的耐磨材料，形成將電阻保持在有效范圍內(nèi)而在使用時具有改進耐磨性的涂層，可有效地改善電阻涂層的耐磨性。
現(xiàn)在參照圖5和6，本發(fā)明認識到，電池在充電期間暴露于過高溫度會明顯增高電池內(nèi)壓，從而減小電池的充電能力并過早激活上述類型的壓敏開關(guān)。
圖示軸向延伸的充電器100，其外殼102分別由軸向延伸側(cè)壁104與106、上壁108、底座110和第一與第二橫延端臂112與114形成。第二端壁114位于第一壁112的軸向下游。電線(未示出)從外殼102伸出，普通插頭插在電氣插座里的電源向充電器100供電。另可通過常稱為打火機適配器的12伏適配器供電。充電器100設(shè)計成置于臺上、平座上、車輛底部或類似的平坦表面上，接收普通電氣插座(未示出)的電力。
在靠近形成電池艙116的第二端壁114的上壁108內(nèi)形成一空洞。電池艙116包括多條軸向延伸槽118(示出四條槽)，每條槽的尺寸定成容納一節(jié)按上述參照AA電池10配置的AAA級再充電電池10’。各槽118由第一端壁122與置于其下游的第二端壁124和符合電池10’圓柱形外壁的彎曲底座125限定。具體而言，將電池10’插入槽118，使正端與第一端壁122連接，負端與第二端壁124連接。
塑料或其它非導(dǎo)電插頭130從正端壁122伸入各槽118并用彈簧加載，使插頭能按插入電池10’的長度調(diào)整其軸向位置。插頭在其軸向外表面形成一可容納電池10’的突起的圓孔，使孔內(nèi)的觸點129接合電池10’的正端19。多個充電觸點131從端壁124伸出而接合電池10’的負端39。具體地說，上部負充電觸點131在一對負充電觸點131的上方(橫在其間)，以便接合不同尺寸的電池(見圖14)。
正負觸點130與131合成的總力，對AAA級電池為2磅，對AA級電池至少為3磅，因而在安裝電池時與電池表面觸點的摩擦閉合相結(jié)合，對快充電電流形成低阻。AAA級電池10’接合下面的觸點131，如圖10所示。觸點139和131接微處理器137形式的電子電路，后者置于充電器100內(nèi)的電路板135上，因而微處理器137決定要加到電池10’的充電電流(或電壓)。雖然圖示的充電器100接受AAA級電池，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員明白，可按本發(fā)明原理把充電器構(gòu)成適應(yīng)AA、C和D、N級等的電池。
再參照圖14，充電器100還包括用導(dǎo)線141接微處理器137的熱敏電阻139。熱敏電阻139使微處理器137在充電期間檢測電池10和周圍環(huán)境的溫度，當(dāng)電池艙116內(nèi)的溫度達到預(yù)定程度時，按電池種類改變對電池的充電。熱敏電阻139可直接接合電池10的負端39或正端19，或置于電池艙116內(nèi)的任何位置。接受熱敏電阻139輸入的處理器一旦斷定電池腔118內(nèi)的溫度超過預(yù)定閾值，可中斷充電，并根據(jù)電池種類，對電池保持充電。含上述內(nèi)部壓敏開關(guān)11的電池10或任何其它二次電池均可結(jié)合使用熱切斷法，使電池內(nèi)壓過高或溫度過高都可終止充電電流。
現(xiàn)在參照圖5、6和8，充電器100包括一氣動系統(tǒng)140，可使冷的環(huán)境空氣通過電池艙116循環(huán)。氣動系統(tǒng)140可降低通常在充電期間與普通電池關(guān)聯(lián)的過高溫度。具體而言，置于相鄰槽118之間的擱板142形成基本上水平的上表面144，進氣口146包括多條通過各擱板142的上表面144橫向延伸的槽148，槽148相對電池10呈凹形。出氣口150包括多條通過接近端壁112的上壁108橫向延伸的槽152。充電器100內(nèi)部空心，足以在口146與150之間形成一條內(nèi)管道。
加壓氣源103設(shè)置在充電器100里面任一合適位置，迫使外殼102里的空氣經(jīng)口150排出外殼。空氣從口150排出形成的吸力，迫使冷的環(huán)境空氣經(jīng)口146進入外殼102，因而空氣沿箭頭x方向從口146流出，并通過外殼102，再經(jīng)口150從充電器100排出。由于每個口146鄰近電池10并相對電池凹下，因而冷的環(huán)境空氣圍繞相對口146向外設(shè)置的電池外周部分流動，所以電池10通過對流作用而冷卻。這樣，氣動系統(tǒng)140防止了熱空氣在各充電電池周圍累積，增強了電池的充電能力。盡管外殼102內(nèi)部空得足以安置流動聯(lián)系的口146與150，但是顯然可在具有作為其外端的口146與150的外殼102里面構(gòu)件一管道(未示出)，然后在管道內(nèi)安置加壓氣源103，沿所需方向產(chǎn)生氣流。
在充電器100內(nèi)，氣動系統(tǒng)與熱切斷系統(tǒng)可以單獨或組合使用。顯然，加壓氣源103可以是置于外殼102內(nèi)近通風(fēng)口150位置的風(fēng)扇，或包括任何工作成讓空氣在通風(fēng)口146與150之間流動的裝置。還應(yīng)明白，氣流可以反向，使空氣在通風(fēng)口150進入外殼102，而在通風(fēng)口146離開外殼。再者，雖然環(huán)境空氣通常沿橫對充電器100的方向流過電池，但是空氣也可沿橫向、軸向、電池10下面、電池周圍流過電池艙116，或把通風(fēng)口146配置成在電池艙116內(nèi)形成氣漩。
再參照圖11和13，一對橫移的帶電阻檢測觸點132與134從電路板135向上延伸穿過孔145，而孔145通過基座延伸(見圖15)進入電池艙116。觸點132與134用任一合適的導(dǎo)電材料諸如鎳合金或鍍鎳合金鋼制成，各觸點132與134包括分別延伸通過并較佳地經(jīng)焊料連接電路板135的第一U形端156與158。第一端156與158一般從電路板135向上延伸，分別接臂160與162，后者在樞軸位置161與163朝電池10’的負端39軸向延伸。臂160與162一同接第二鉤端164與166，后者伸入腔16離負充電觸點131預(yù)定的位置，因而觸點132能繞位置161與163旋轉(zhuǎn)，把鉤端164與166壓在腔16內(nèi)。一對切口168(示出一個)從基座125下表面向下延伸，在艙116內(nèi)無電池時先將鉤端164與166向下偏移，以對觸點132與134預(yù)加載，保證用最小必要的100克力向下偏移觸點。
再參照圖12，電池存在檢測開關(guān)170包括一塊相對壁125與觸點134垂直對準(zhǔn)的底面固定的金屬板172，板172包括在壁178最正端接橫向延伸凸緣180的縱向延伸壁178，凸緣180的縱向外端整體接垂直延伸的凸緣182，后者延伸到電路板138并與微處理器137電氣聯(lián)通。一對孔174穿過表面178延伸，接納成對從基座125向下延伸的相應(yīng)鎖定銷176，把板172鎖定在位置上。
再參照圖8，艙116內(nèi)不裝電池10時，觸點134偏向上部位置，臂162與凸緣180接觸，因而由微處理器137、電路板135、觸點134與板172構(gòu)成的電路閉合，使微處理器斷定電池未正確地裝入艙116?，F(xiàn)在參照圖9，艙116內(nèi)一裝入電池10，帶53向下偏移觸點132與134，使臂162不與凸緣180接觸，斷開開關(guān)170，于是微處理器137斷定電池已裝上并啟動充電子程序，下面再詳述。
顯然，裝在圖9充電器100里的電池10是AA級電池，而裝入圖10和15中充電器100的電池10’是AAA級電池。如圖所示，AA級電池10與基座125垂直偏置的距離比AAA電池10’的大而且接合上面一對充電觸點131，而AAA電池10’接合下面的充電觸點131。然而，由于觸點134與136伸入艙116的距離大于AA電池10與基座125之間的偏移，故開關(guān)170斷開，可以測量帶53的電阻。另因帶53相對于電池的負端頭39定為，而且鉤端164與166相對于負觸點131定位，故鉤端164對準(zhǔn)帶53而與電池尺寸無關(guān)。因而技師應(yīng)明白，充電器100可以配置成接受任何尺寸的電池而不違背本發(fā)明的原理。
本發(fā)明認為，以上參照充電器100所描述的電池艙116，只是本發(fā)明眾多電池艙配置之一。相應(yīng)地，圖16-17示出按另一實施例構(gòu)制的電池艙184。
具體而言，在配置成接受多個不同尺寸的電池的電池艙184中安置了一個AA級電池10。艙184包括從充電器艙184的底座187垂直延伸的第一壁192，還具有接合電池10負端頭39的彈簧加載的負觸點193。第二壁194從底座187相對側(cè)垂直延伸，與壁192一起形成電池艙184。置于艙184內(nèi)的滑動壁195有一從其向內(nèi)延伸的正觸點196，用來接合電池10的正端頭19，因而艙184能向電池10提供充電電流。顯然，充電器克提供恒壓或恒流充電，在對電池10等快充電電池充電時，可使用高電流電平。
為接納不同尺寸的電池，壁42可沿導(dǎo)軌(未示出)按箭頭A與B的方向滑動，以接納長短不一的電池。
一對支架185與186支承正負端19與39，使電池中間部分相對于艙184的底座187懸置。這種設(shè)計能使空氣在充電期間流過電池，更快地冷卻電池，因而更快更完全地對電池充電。
支架186用任一合適的非導(dǎo)電材料構(gòu)制，其外殼188具有在其中軸向延伸的半圓柱形槽189。支架186裝在底座187上或艙184內(nèi)其它位置，當(dāng)插入艙時，位于靠近電池10的負端39。在艙184內(nèi)某一位置設(shè)置類似的支架185，以支承電池10的正端19。
一對電阻檢測觸點190與191從支架186向內(nèi)延伸并與觸帶53軸向?qū)?zhǔn)，而且相互徑向偏開以在不同位置接合該帶，從而在預(yù)定的位置作電阻測量。另以上述對充電器100所述的方式把觸點彈性裝到支架186，因而接合觸帶53時與電池在艙184內(nèi)的尺寸或徑向取向無關(guān)。觸點190與191還電氣連接較佳地像上述那樣置于充電器內(nèi)的控制電路或微處理器等(未示出)。顯然，控制電路還可在充電器的外部。艙184還可包括電池存在檢測開關(guān)，類型如以上參照充電器100描述的一樣。
帶53在與負端39的距離D1與D2之間軸向延伸，并繞電池10整個周邊徑向延伸。觸點190與191離壁192預(yù)定距離而位于D1與D2之間，因而在觸點任一邊有足夠的裕度對準(zhǔn)帶53。因帶53的安置與尺寸基于離電池10負端39的距離，故帶53與觸點190和191的對準(zhǔn)同電池10的大小無關(guān)，因此充電器將可靠地識別出帶導(dǎo)電帶53電池的存在。
本發(fā)明還考慮到正觸點24能滑動，帶28和觸點46與48定為成離壁38一定距離。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)明白，充電器還配置成接納9伏電池的端頭，具有接合圍繞電池外周的帶的觸點(未示出)。
現(xiàn)在參照圖7，按另一實施例構(gòu)成充電器200，其圖示的標(biāo)號對應(yīng)于充電其100的同樣元件加100，除非另有說明，旨在方便。具體地說，圖示的垂直延伸的充電器200，其外殼202由垂直延伸的側(cè)壁204與206、水平延伸的上下端壁208與210、垂直延伸的后壁(未示出)和垂直延伸的前壁214形成。普通電插頭(未示出)從外殼202向外橫向伸出，外殼202由普通電插座收容。這樣，充電器200配置成壁裝，后壁面對安裝表面，前壁214在使用中從壁向外橫向伸出。
在前壁214靠近側(cè)壁204與206的一位置形成一對垂直延伸的空洞，側(cè)壁形成一對相應(yīng)的電池艙216，各電池艙216包括一條大小可容納一再充電電池的垂直延伸槽218，每條槽218由第一正端壁222與第二負端壁224和形狀適合電池柱形外壁的彎曲底座225形成。
如上面對充電器100描述的那樣，塑料或其它非導(dǎo)電插頭230從正端壁222伸入各槽218。第一與第二觸點232與234分別從底座225靠近負端壁224向上伸出，檢測上述導(dǎo)電帶的電阻。多個觸點238同樣從負端壁224伸入各槽218，以便檢測斷路電壓并對電池加充電電流。充電器200還包括一熱切斷系統(tǒng)，其中包括如上述那樣定位的熱敏電阻。
為降低通常在充電期間與電池關(guān)聯(lián)的過高溫度，充電器200包括使冷的環(huán)境空氣通過電池艙216循環(huán)的氣動系統(tǒng)240。具體而言，設(shè)置在各艙216內(nèi)的進氣口246包括多條通過底座225延伸的水平槽248，槽248垂直堆迭，基本上沿槽218的全長延伸。每條槽248的一部分位于電池下面，一部分鄰近電池。槽248形成的第一端面對橫對充電器200的朝外方向，第二端251面對的方向一般平行于上下壁208與210的方向。出氣口250包括多條通過充電器200前壁214水平延伸的槽252。充電器200內(nèi)部空得足以在通風(fēng)口246與250之間設(shè)置一內(nèi)管道。
加壓氣源203置于充電器200，內(nèi)適合使外殼202內(nèi)的空氣經(jīng)通風(fēng)口250從外殼強行排出的任何位置?？諝鈴耐L(fēng)口250排出造成的吸力，迫使冷的環(huán)境空氣經(jīng)通風(fēng)口246進入外殼202。通風(fēng)口246定位成迫使環(huán)境空氣經(jīng)通風(fēng)口246進入外殼202。通風(fēng)口246定位成迫使環(huán)境空氣圍繞各電池周邊流動，因而空氣從通風(fēng)口246經(jīng)外殼202流動，在通風(fēng)口250排出充電器200。因通風(fēng)口246鄰近電池，故電池通過對流作用冷卻。這樣，氣動系統(tǒng)240防止了熱氣累積在被充電在各電池周圍，增強了電池的充電能力。充電器200還可按以上對充電器100討論的諸替代例構(gòu)制。
現(xiàn)在參照圖18，圖示的四只AA級電池10裝在充電器100中。具體而言，電池10分成兩電池并聯(lián)的組177，各組177都接微處理器，因而充電器200顯然只接一組并聯(lián)的兩只電池。相應(yīng)的，若一只電池10被完全充電(即壓敏開關(guān)11反復(fù)地斷開與閉合)，則并聯(lián)的電池10將繼續(xù)接收至少同量的充電(若不是更多的電流)以繼續(xù)充電，下面再詳述?；蛘撸舭ㄩ_關(guān)11的電池10(快充電電池)與不包括壓力耗散機構(gòu)的電池(慢充電電池)二者都并聯(lián)，則微處理器137將提供慢充電速率電流，避免損壞慢充電電池。顯然，電池10也可以串接，此時開關(guān)(未示出)與各電池艙116相關(guān)聯(lián)，在相應(yīng)的電池充滿時，或者若該艙未被電池占據(jù)，艙116就讓充電電流旁通該艙116。
現(xiàn)在參照圖19，將參照充電器100描述電池區(qū)別與充電子程序。顯然，子程序300同樣適用于本文描述的任一充電器及其與本發(fā)明相容的等效物。子程序300在步驟302開始，通過把充電器接到普通電插座并有選擇地激活電源開關(guān)(未示出)，使微處理器137上電。在判斷塊302，根據(jù)開關(guān)170的狀態(tài)，微處理器137判斷電池是否被置于充電艙116。若艙116中未發(fā)現(xiàn)電池，子程序300繼續(xù)進到判斷塊304，直到裝上電池，由此閉合相應(yīng)的開關(guān)170。顯然，微處理器137對充電器100中的每個艙116連續(xù)運行子程序300。
一旦檢測出艙116中的電池，微處理器就測定電阻檢測觸點132和134兩端的電阻，電阻檢測觸點定位成檢測裝在艙116中的電池上設(shè)置的帶53。具體地說，另參照圖20，設(shè)置的分壓電路350包括設(shè)置在電路板135上的第一電阻器R1，電路板135與觸點132和134串接。觸點132與134提供第二電阻R2，它等于電池在觸點之間位置兩端的電阻。電阻器R1與R2同電壓源352串接，電壓源352較佳為微處理器137提供的恒壓。
模/數(shù)轉(zhuǎn)換器354接電阻R1任一邊，微處理器137通過ADC354檢測R1兩端的電壓(V1)。根據(jù)檢出的電壓V1和加給電路350的已知電壓V，可將V2(電阻器R2兩端的電壓)計算為V與V1的差值。一旦知道了V1、R1與V2，就可用普通分壓技術(shù)即V1/R1＝V2/R2求出電阻R2。這樣，微處理器就能求出電阻檢測觸點132和134兩端的電阻。
再參照圖19，微處理器137在判斷塊137判斷檢出的電阻R2是否在預(yù)定范圍內(nèi)，本例為1kΩ～100kΩ。顯然，該預(yù)定范圍還可以是1～50kΩ或1～250kΩ，而普通標(biāo)牌諸如標(biāo)牌50的電阻為500kΩ和以上。因此，把帶53制成電阻小于100kΩ，以保證不把普通標(biāo)牌誤認為帶53。帶53的電阻還維持在高于1kΩ，保證不把鎳金屬管殼諸如管殼12誤認為帶53。這方面應(yīng)明白，帶53與位于普通二次電池內(nèi)或上的其它元件很容易區(qū)分。
根據(jù)判斷塊306的測定，若觸點132與134檢出的電阻不在預(yù)定范圍內(nèi)，子程序300就進到步驟308，測出電池正負端子兩端的電壓。在判斷塊310，微處理器137判斷測出的電壓是否高于標(biāo)稱值(本例為0.4伏)，據(jù)此指明可能起作用的電池。若測出的電壓小于預(yù)定的標(biāo)稱值，則微處理器137斷定該電池不起作用并返回步驟304，對電池不作充電。充電器100還可設(shè)置一指示器，通知用戶該電池不可再充電。
按判斷塊310測定，若電池兩端電壓大于0.4伏，微處理器137在步驟312實行充電，這適用于不帶電池內(nèi)壓力耗散系統(tǒng)諸如開關(guān)11的二次電池和/或錯裝在充電器100里的一次電池。已經(jīng)確定，向電池施加大于4安培的充電電流，在普通二次電池中將造成迅速的壓力積累。因此，當(dāng)置于艙116的電池可能不是二次電池時，充電器100就對電池實行小于4安培、更佳地低于0.5安培的恒流充電。充電無限期地繼續(xù)，直到從充電器里取出該電池?；蛘?，若檢出的標(biāo)牌電阻小于1kΩ，則根據(jù)檢出裸管殼的可能性，微處理器137可以不對電池作充電。
另一方面，根據(jù)判斷塊306的測定，若檢出的觸點電阻在預(yù)定范圍內(nèi)，微處理器137就判定電池10比普通二次電池具有更高的充電能力。因此，在步驟314測量端頭19和39兩端的電壓，微處理器137在判斷塊316驗證測出電壓大于0.4伏，如對判斷塊310描述的那樣。若不是這樣，則微處理器137斷定電池10不可再充電，并返回步驟304。
若電池電壓大于標(biāo)稱閾值，則微處理器137在步驟318對電池10實行相對于普通二次電池充電在這里被描述為“快速”的充電?？焖俪潆姲ㄔ?.2～2伏更佳地在1.5～1.7伏范圍內(nèi)的恒壓充電，應(yīng)用的電流限于4～15安培。恒壓充電一直進行到1～開關(guān)11斷開之前和2)從充電開始經(jīng)過15分鐘。微處理器137在恒壓充電中通過監(jiān)視加給電池10的電流量來檢測開關(guān)斷開，例如，若充電電流電平降到低于預(yù)定的2安培值，微處理器137就斷定電池已斷開。
這方面再參照圖18將會明白，電池10并聯(lián)充電時，若兩開關(guān)都斷開，電流就只降到預(yù)定值，因而充電不終止，直到兩只開關(guān)斷開或過了15分鐘。但在一只電池10的開關(guān)11斷開而另一電池10的開關(guān)11閉合時，閉合的電池顯然只接受高達電池能力的電流電平，即使對該電池還有附加的電流。
快速充電一完成，微處理器137就激活一指示器，告訴用戶電池能使用了。若電池未被取出，則在從充電開始的一小時的剩余時間內(nèi)，微處理器137再對該電池作小于500毫安(較佳為270毫安)恒流的所謂“點滴式”充電。一小時后，微處理器137實行小于100毫安較佳地小于64毫安的維持充電，一直繼續(xù)到取出電池。顯然，充電器100可以包括對應(yīng)于充電類型的指示器。
雖已參照獨立的充電器描述了本發(fā)明，但本發(fā)明顯然克在各種電子設(shè)備諸如數(shù)碼相機、數(shù)字電視攝像機、盒帶播放機、密紋唱機、蜂窩電話的電池艙內(nèi)實施。各快充電電池10將被上述種類的帶53識別。因此如上所述，根據(jù)在電池上某預(yù)定位置檢出的電阻，該電子設(shè)備將判斷電池能否接受大電流充電、小電流充電還是無電流充電。相應(yīng)地，當(dāng)設(shè)備放入充電器準(zhǔn)備充電時，該設(shè)備就根據(jù)上述檢出的電阻，向充電器傳送各種電池特性，包括準(zhǔn)備對電池執(zhí)行的充電類型。
本發(fā)明已結(jié)合目前認為最實用的諸優(yōu)選實施例作了描述，但僅以示例方式提出，并不限于揭示的實施例。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白，本發(fā)明包羅所有包括在所附權(quán)利要求提出的本發(fā)明精神與范圍內(nèi)的修正與替代結(jié)構(gòu)。
附錄A-1快干導(dǎo)電石墨涂料SS24600說明——SS24600是設(shè)計成提供受控電特性的Acheson涂料之一，是熱塑樹脂中的細分石墨分散體，可快速空氣干燥成柔性導(dǎo)電涂層，設(shè)計成供一般的噴霧、曲面印刷或轉(zhuǎn)輪凹版印刷術(shù)應(yīng)用。SS24600與ElectrodzhRPD-034(導(dǎo)電銀涂料)完全相溶，產(chǎn)生的電阻范圍為0.1～40/Ω□。
典型應(yīng)用——電子線路，塑料基片的柔性導(dǎo)電涂層，EMI屏蔽，曲面印刷與轉(zhuǎn)輪凹版印刷電路，醫(yī)用傳感器優(yōu)點——在20/Ω□/密耳(25μm)有良好的導(dǎo)電率，可供高速曲面或轉(zhuǎn)輪凹版印刷典型特性涂劑石墨(濕制品)粘合劑PVC樹脂稀釋劑正丙基乙酸鹽顏色黑稠度液體密度9.0磅/加侖(1.08公斤/升)固體含量(重量)38％燃點58F(14℃)(標(biāo)記封環(huán))粘度3,500mPa·s(Brookfield RVT*4 心軸@20rpm@77F/25℃)理論覆蓋370平方英尺/加侖@1密耳(8.40m2/kg@25μm)(9.1m2/1@25μm)VOC5.67磅/加侖(681g/l)典型特性——顏色黑(處理后)最大使用溫度220F(104℃)片電阻＜40/Ω□@1密耳(25μm)膜厚度鉛筆硬度HB控制膜厚度可改變涂層電阻。
附錄A2快干導(dǎo)電銀涂料ElectrodagRPD-34說明——Electrodag PD-34是一系列設(shè)計成提供受控電特性的Acheson涂料之一，它是熱塑樹脂中的銀顏料分散體，可快干成柔性導(dǎo)電涂層，可供一般曲面或轉(zhuǎn)輪凹版印刷數(shù)應(yīng)用。Electrodag PD-034與SS24600完全相溶而產(chǎn)生一系列電阻。
典型應(yīng)用——電子線路，塑料基片的柔性導(dǎo)電層，曲面與轉(zhuǎn)輪凹版印刷電路，EMI屏蔽，醫(yī)用傳感器，智能標(biāo)牌優(yōu)點——良好的導(dǎo)電率0010Ω/□/密耳( 25μm)可作高速曲面或轉(zhuǎn)輪凹版印刷典型特性——涂劑銀(濕制品)粘合劑乙烯基樹脂稀釋劑PM乙縮醛稠度液體密度16磅/加侖(1.92kg/l)固體含量(重量)60％(重量)燃點117F(47℃)粘度2,000mPa·s(RVT*4 心軸@20rpm@77F/25℃)理論覆蓋360平方英尺/加侖@1密耳(3.92m2/kg@25μm)(7.51m2/l@25μm)VOC6.49磅/加侖(778g/l)典型特性——顏色銀(處理后)最大使用溫度220F(104℃)片電阻＜0.015Ω/□@1密耳(25μm)膜厚度，一般為0.006Ω/□/密耳附錄A-3

Electrodag i轉(zhuǎn)輪凹液與曲面印刷涂料產(chǎn)品選擇指南

Electrodag是Acheson工業(yè)公司的注冊商標(biāo)。
專用信息請查閱各別的產(chǎn)品數(shù)據(jù)表。
權(quán)利要求
1.一種能接受預(yù)定充電速率的二次電化學(xué)電池，其特征在于包括分別接陰極與陽極以供電的正負端子；形成正負端子并且包含陰極與陽極的管殼；圍繞具有第一電阻的管殼外圍的標(biāo)牌；和印在標(biāo)牌預(yù)定位置上由墨制作的帶，其中帶具有預(yù)定范圍內(nèi)的電阻。
2.如權(quán)利要求1所述的電池，其中帶具有小于第一電阻的第二電阻。
3.如權(quán)利要求2所述的電池，其中第二電阻為1kΩ～100kΩ。
4.如權(quán)利要求3所述的電池，其中第一電阻大于500kΩ。
5.如權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于還包括一在電池內(nèi)壓力超過預(yù)定程度時斷開正電極與正端子之間連接的開關(guān)。
6.如權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于還包括繞帶的耐磨層。
7.如權(quán)利要求1所述的電池，其中帶用導(dǎo)電墨印刷。
8.如權(quán)利要求1所述的電池，其中帶用導(dǎo)電碳墨印刷。
9.如權(quán)利要求1所述的電池，其中帶選自PD-34和SS24600。
10.如權(quán)利要求8所述的電池，其中帶包括具有混合導(dǎo)電碳墨的層。
11.如權(quán)利要求2所述的電池，其中第二電阻為1kΩ～250kΩ。
12.如權(quán)利要求9所述的電池，其中帶包括具有混合的PD-34與SS24600的層。
13.如權(quán)利要求7所述的電池，其中帶包括分開堆迭的導(dǎo)電墨層。
14.如權(quán)利要求8所述的電池，其中帶包括分開堆迭的導(dǎo)電碳墨層。
15.如權(quán)利要求7所述的電池，其中帶包括分開堆迭的PD-34與SS24600層。
16.如權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于還包括NiMH電池、堿性電池、鋰離子電池與鉛酸電池之一。
17.如權(quán)利要求1所述的電池，其中帶設(shè)置成靠近電池的負端。
18.一種能接受預(yù)定充電速率的二次電化學(xué)電池，其特征在于包括分別接陰極與陽極以供電的正負端子；形成正負端子并包含陰極與陽極的管殼；和包繞具有第一電阻的管殼外圍的標(biāo)牌，其中標(biāo)牌包括位于標(biāo)牌預(yù)定位置的帶，帶具有1kΩ～100kΩ的第二電阻。
19.如權(quán)利要求18所述的電池，其中第一電阻大于500kΩ。
20.如權(quán)利要求18所述的電池，其特征在于還包括在電池內(nèi)壓力超過預(yù)定程度時斷開正電極與正端子之間連接的開關(guān)。
21.如權(quán)利要求16所述的電池，其特征在于還包括包繞帶的耐磨層。
22.如權(quán)利要求18所述的電池，其中帶用導(dǎo)電墨印刷。
23.如權(quán)利要求18所述的電池，其中帶用導(dǎo)電碳墨印刷。
24.如權(quán)利要求18所述的電池，其中帶選自PD-34與SS24600。
25.如權(quán)利要求18所述的電池，其中帶包括具有混合導(dǎo)電墨的層。
26.如權(quán)利要求18所述的電池，其中帶包括具有混合導(dǎo)電碳墨的層。
27.如權(quán)利要求18所述的電池，其中帶包括具有混合的PD-34與SS24600的層。
28.如權(quán)利要求18所述的電池，其中帶包括分開堆迭的導(dǎo)電墨層。
29.如權(quán)利要求18所述的電池，其中帶包括分開堆迭的導(dǎo)電碳墨層。
30.如權(quán)利要求18所述的電池，其中帶包括分開堆迭的PD-34與SS24600層。
31.如權(quán)利要求18所述的電池，其特征在于還包括NiMH電池、堿性電池、鋰離子電池與鉛酸電池之一。
32.如權(quán)利要求18所述的電池，其中帶置成靠近電池負端。
33.如權(quán)利要求18所述的電池，其中帶圍繞標(biāo)牌。
34.一種能接受預(yù)定充電速率的二次電化學(xué)電池，其特征在于包括分別接陰極與陽極以供電的正負端子；形成正負端子并包含陰極與陽極的管殼；和圍繞具有第一電阻的管殼外圍的標(biāo)牌，其中標(biāo)牌包括置于標(biāo)牌上預(yù)定位置的帶，而帶具有預(yù)定范圍的電阻以把電池識別成含有內(nèi)部壓敏開關(guān)，所述開關(guān)在電池內(nèi)壓超過預(yù)定閾值時中斷正端子與正電極之間的連接。
35.如權(quán)利要求34所述的電池，其特征在于所述電池配置成接收大于4安培的充電電流。
36.如權(quán)利要求34所述的電池，其特征在于還包括包繞帶的耐磨層。
37.如權(quán)利要求34所述的電池，其中帶選自PD-34與SS24600。
38如權(quán)利要求37所述的電池，其中帶包括具有混合的PD-34與SS24600的層。
39.如權(quán)利要求37所述的電池，其中帶包括分開堆迭的PD-34與SS24600層。
40.如權(quán)利要求39所述的電池，其特征在于還包括NiMH電池、堿性電池、鋰離子電池與鉛酸電池之一。
41.如權(quán)利要求34所述的電池，其中帶置成靠近電池的負端。
42.一種鑒別諸電化學(xué)電池特性的二次電池充電裝置，其特征在于所述充電其包括至少一個包含正負充電觸點的電池腔，所述充電觸點配置成接合電化學(xué)電池相應(yīng)的正負觸點；一對相鄰可壓下的電阻檢測觸點，其第一端接電子線路，第二端滲入電池腔的預(yù)定位置以接合電化學(xué)電池的外表面；而且其中電子線路根據(jù)在檢測觸點自檢檢出的電阻對電化學(xué)電池充電。
43.如權(quán)利要求42所述的充電裝置，其中電子線路以在電阻檢測觸點兩端測得的電阻決定的速率對電化學(xué)電池充電。
44.如權(quán)利要求43所述的充電裝置，其中電子線路在檢出的電阻對應(yīng)于帶內(nèi)部降壓機構(gòu)的二次電池時作4～15安培的充電。
45.如權(quán)利要求42所述的充電裝置，其特征在于還包括裝在電池腔內(nèi)測量電池腔溫度的熱敏電阻。
46.如權(quán)利要求42所述的充電裝置，其特征在于還包括向電池腔提供環(huán)境空氣的空氣推進器。
47.如權(quán)利要求42所述的充電裝置，其中電子線路對電化學(xué)電池作恒流充電。
48.如權(quán)利要求42所述的充電裝置，其中電子線路對電化學(xué)電池作恒壓充電。
49.如權(quán)利要求48所述的充電裝置，其中充電在檢出的充電電流降到低于預(yù)定閾值時終止。
50.一種二次電化學(xué)電池充電系統(tǒng)，其特征在于包括充電裝置，包括1)至少一個含正負充電觸點的電池腔，和2)一對相鄰的電阻檢測觸點，其第一端接電子線路，第二端伸入電池腔的預(yù)定位置；置于電池腔內(nèi)的二次電池，其中該電池包括1)分別接陰極與陽極用于供電的正負端子，2)限定正負端子而且含陰極與陽極的管殼，3)包繞具有第一電阻的管殼外圍的標(biāo)牌，和4)由墨組成的帶，墨印到標(biāo)牌上被電阻檢測觸點接合的預(yù)定位置，其中帶具有預(yù)定的電阻，而電池置入充電腔，使正負端子接合相應(yīng)的正負充電觸點；其中電子線路根據(jù)在電阻檢測觸點之間檢出的電阻對電池充電。
51.如權(quán)利要求50所述的充電系統(tǒng)，其中電池還包括一開關(guān)，在電池內(nèi)壓力超過預(yù)定閾值時使陰極與正端子斷開。
52.如權(quán)利要求51所述的充電系統(tǒng)，其中充電器對電池作4～15安培的充電。
53.如權(quán)利要求50所述的充電系統(tǒng)，其中在檢出電阻為1kΩ～100kΩ時，充電器對電池作4～15安培的充電。
54.如權(quán)利要求50所述的充電系統(tǒng)，其中在檢出電阻大于50kΩ時，充電器對電池作小于4安培的充電。
55.如權(quán)利要求50所述的充電系統(tǒng)，其中在檢出電阻大于100kΩ時，充電器對電池作小于4安培的充電。
56.如權(quán)利要求50所述的充電系統(tǒng)，其中在檢出電阻大于250kΩ時，充電器對電池作小于4安培的充電。
57.如權(quán)利要求50所述的充電系統(tǒng)，其中在檢出電阻小于1kΩ時，充電器對電池作小于4安培的充電。
58.如權(quán)利要求50所述的充電系統(tǒng)，其中在檢出電阻小于1kΩ時，充電器對電池不充電。
59.如權(quán)利要求50所述的充電系統(tǒng)，其中在電池裝入腔時，以至少100克的力壓下電阻檢測觸點。
60.如權(quán)利要求50所述的充電系統(tǒng)，其中電子線路對電池作恒流充電。
61.如權(quán)利要求50所述的充電系統(tǒng)，其中電子線路對電池作恒壓充電。
62.如權(quán)利要求50所述的充電系統(tǒng)，其中設(shè)置在相應(yīng)電池腔內(nèi)的多個電池并聯(lián)連接。
63.一種在二次電池充電器上鑒別電池類型的方法，這種充電器包括1)電池腔，2)電子線路，3)正負充電觸點，和4)伸入電池腔與電子線路電器聯(lián)通的電阻檢測觸點，其特征在于包括步驟(A)把電化學(xué)電池插入電池腔，使電阻檢測觸點在預(yù)定位置接合電池外表面；(B)測量電阻檢測觸點兩端的電阻；(C)判斷電阻是否在1～100kΩ內(nèi)；(D)若測出的電阻在1～100kΩ內(nèi)，對電池作第一預(yù)定充電。
64.如權(quán)利要求63所述的方法，其特征在于還包括步驟測量電池正負端子兩端的電壓，只有在測出的電壓大于標(biāo)稱值時才實行步驟(D)的充電。
65.如權(quán)利要求64所述的方法，其中電池還包括一端接電池陰極與電池正端子之間觸點的壓敏開關(guān)，而步驟(D)還包括實行第一預(yù)定充電，直到該開關(guān)端接觸點或過了一段預(yù)定的時間。
66.如權(quán)利要求65所述的方法，其中預(yù)定時間為15分鐘。
67.如權(quán)利要求65所述的方法，其中在第一預(yù)定充電完成后，對電池作第二預(yù)定充電。
68.如權(quán)利要求67所述的方法，其中第二預(yù)定充電小于500毫安。
69.如權(quán)利要求67所述的方法，其特征在于，所述第二預(yù)定充電一段預(yù)定的時間。
70.如權(quán)利要求69所述的方法，其特征在于，在第二預(yù)定充電完成后，對電池作第三預(yù)定充電。
71.如權(quán)利要求70所述的方法，其中第三預(yù)定充電小于100毫安。
72.如權(quán)利要求63所述的方法，其中檢出的電阻不在1～100kΩ范圍內(nèi)，還包括判斷電池正負端子兩端的電壓是否大于標(biāo)稱值的步驟。
73.如權(quán)利要求72所述的方法，其中若所述電壓不大于標(biāo)稱值，就不對電池充電。
74.如權(quán)利要求72所述的方法，其特征在于，若所述電壓大于標(biāo)稱值，則對電池作小于4安培的充電。
76.如權(quán)利要求63所述的方法，其中充電器還包括一電池存在電路，它在電池插入將時斷開，所述方法還包括在步驟(B)之前先檢測電池的存在。
77.一種在二次電池充電器上鑒別電池類型的方法，這種充電器包括1)電池腔，2)電子線路，3)正負充電觸點，和4)伸入電池腔與電子線路電器聯(lián)通的電阻檢測觸點，其特征在于包括步驟(A)把電化學(xué)電池插入電池腔，使電阻檢測觸點在預(yù)定位置接合電池外表面；(B)測量電阻檢測觸點兩端的電阻；(C)判斷該電阻是否在預(yù)定范圍內(nèi)；(D)若電阻在預(yù)定范圍內(nèi)，對電池作4～15安培的充電。
全文摘要
揭示了一種在充電器內(nèi)自動檢測二次電池的存在并區(qū)分二次電池各種種類的方法與裝置。有些二次電池包括一條包繞電池的墨帶，具有通過充電器觸點可檢測的預(yù)定電阻以識別充電能力。電池用一對在預(yù)定位置接合電池外表面的觸點檢測。根據(jù)檢出的電池種類，充電器對電池作不同的充電。
文檔編號H01M10/04GK1685584SQ03822777
公開日2005年10月19日 申請日期2003年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月31日
發(fā)明者W·C·布肖恩, L·J·盧德特, J·J·羅斯 申請人:瑞約伐克股份有限公司